模拟稳定的 CPU 负载和峰值

Posted 2023-02-16

【中文标题】模拟稳定的 CPU 负载和峰值

【英文标题】：Simulate steady CPU load and spikes

【发布时间】：2011-01-31 15:43:02

【问题描述】：

如何在 C# 中生成稳定的 CPU 负载，在一段时间内低于 100%？我还希望能够在一段时间后更改负载量。您建议如何在很短的时间内产生使用高峰？

【参考方案1】：

首先，您必须了解 CPU 使用率始终是一段时间内的平均值。在任何给定时间，CPU 要么工作要么不工作。 CPU 永远不会工作 40%。

但是，我们可以通过让 CPU 工作 0.4 秒并休眠 0.6 秒来模拟 40% 的负载。这使得在那一秒内的平均利用率为 40%。

将其减少到小于一秒，比如 100 毫秒的块应该可以提供更稳定的利用率。

以下方法将采用所需利用率的参数，然后在该程度上利用单个 CPU/内核：

public static void ConsumeCPU(int percentage)

    if (percentage < 0 || percentage > 100)
        throw new ArgumentException("percentage");
    Stopwatch watch = new Stopwatch();
    watch.Start();            
    while (true)
    
        // Make the loop go on for "percentage" milliseconds then sleep the 
        // remaining percentage milliseconds. So 40% utilization means work 40ms and sleep 60ms
        if (watch.ElapsedMilliseconds > percentage)
        
            Thread.Sleep(100 - percentage);
            watch.Reset();
            watch.Start();
        
    

我在这里使用stopwatch，因为它比TickCount 属性更准确，但您也可以使用它并使用减法来检查您是否运行了足够长的时间。

要记住两件事：

在多核系统上，您必须为每个核生成一个线程。否则，您将看到只有一个 CPU/内核在运行，从而提供大致“百分比/内核数”的利用率。 Thread.Sleep 不是很准确。它永远不会保证时间精确到毫秒，因此您会看到结果中的一些变化

要回答您的第二个问题，关于在一段时间后更改利用率，我建议您在一个或多个线程上运行此方法（取决于内核数量），然后当您想要更改利用率时，您只需停止这些线程并使用新的百分比值生成新的。这样，您不必实现线程通信来更改正在运行的线程的percentage。

【参考方案2】：

除了 Isak 响应之外，我在这里给出了一个简单的多核实现：

 public static void CPUKill(object cpuUsage)
    
        Parallel.For(0, 1, new Action<int>((int i) =>
        
            Stopwatch watch = new Stopwatch();
            watch.Start();
            while (true)
            
                if (watch.ElapsedMilliseconds > (int)cpuUsage)
                
                    Thread.Sleep(100 - (int)cpuUsage);
                    watch.Reset();
                    watch.Start();
                
            
        ));

    

    static void Main(string[] args)
    
        int cpuUsage = 50;
        int time = 10000;
        List<Thread> threads = new List<Thread>();
        for (int i = 0; i < Environment.ProcessorCount; i++)
        
            Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(CPUKill));
            t.Start(cpuUsage);
            threads.Add(t);
        
        Thread.Sleep(time);
        foreach (var t in threads)
        
            t.Abort();
        
   

【讨论】：

我使用了你的功能，它几乎可以工作。 8 个内核中有 7 个处于所需水平，然后我将“for (int i = 0;i

【参考方案3】：

对于统一的强调：Isak Savo 的回答稍作调整

int percentage = 80;
for (int i = 0; i < Environment.ProcessorCount; i++)

    (new Thread(() =>
    
        Stopwatch watch = new Stopwatch();
        watch.Start();
        while (true)
        
            // Make the loop go on for "percentage" milliseconds then sleep the 
            // remaining percentage milliseconds. So 40% utilization means work 40ms and sleep 60ms
            if (watch.ElapsedMilliseconds > percentage)
            
                Thread.Sleep(100 - percentage);
                watch.Reset();
                watch.Start();
            
        
    )).Start();

【参考方案4】：

每次你必须设置 cpuUsageIncreaseby 变量。 例如：

1- Cpu % 增加 > cpuUsageIncreaseby % 一分钟。 2- 降到 0% 20 秒。 3- 转到第 1 步。

     private void test()
        
            int cpuUsageIncreaseby = 10;
            while (true)
            
                for (int i = 0; i < 4; i++)
                
                    //Console.WriteLine("am running ");
                    //DateTime start = DateTime.Now;
                    int cpuUsage = cpuUsageIncreaseby;
                    int time = 60000; // duration for cpu must increase for process...
                    List<Thread> threads = new List<Thread>();
                    for (int j = 0; j < Environment.ProcessorCount; j++)
                    
                        Thread t = new Thread(new ParameterizedThreadStart(CPUKill));
                        t.Start(cpuUsage);
                        threads.Add(t);
                    
                    Thread.Sleep(time);
                    foreach (var t in threads)
                    
                        t.Abort();
                    

                    //DateTime end = DateTime.Now;
                    //TimeSpan span = end.Subtract(start);
                    //Console.WriteLine("Time Difference (seconds): " + span.Seconds);

                    //Console.WriteLine("10 sec wait... for another.");
                    cpuUsageIncreaseby = cpuUsageIncreaseby + 10;
                    System.Threading.Thread.Sleep(20000);